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[摘要]本文主要闡述35kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜硅橡膠接頭在施工中存在的制作工藝缺陷﹐針對容易被人們忽略的制作工藝問題﹐提出防范措施。

關鍵詞﹕硅橡膠接頭 制作工藝 剖析

1 、35kV電力電纜硅橡膠接頭制作工藝常見誤區(qū)

由于35kV電力電纜硅橡膠預制接頭制作工藝簡單﹐開剝尺寸少﹐內有精心設計的應力錐和屏蔽套﹐妥善解決了電纜外屏蔽斷開處的電場集中問題﹐﹐因此得到迅速推廣。然而由于施工人員對新技術﹑新工藝﹑新材料認識不足﹐以及制作工藝不規(guī)范﹐導致對其使用不當﹐主要表現(xiàn)在以下幾個方面﹕

(1)應力控制不到位。電力電纜切剝尺寸不準確是電纜接頭故障的主要原因之一。35kV電力電纜的硅橡膠直通接頭﹑終端頭的應力錐和屏蔽套﹐在附件制作時就設計在預制件中﹐如圖1所示。對于35kV電力電纜硅橡膠預制件接頭的制作﹐一般按照生產廠家提供的尺寸進行切剝。如35kV(26/35)單芯交聯(lián)聚乙烯電力電纜﹐以截面積為240mm2的終端為例﹐具體切割尺寸如圖2所示。2009年4月22日﹐我們在三總中間接頭降3F6柜35kV終端接頭搶修中制作1新終端頭。試驗測得其絕緣電阻在10000MΩ以上﹐做直流耐壓試驗﹐當電壓升到24～28kV時﹐開關就自動跳閘﹐無法繼續(xù)做升壓試驗。拔出終端頭﹐分別對電力電纜及終端頭做耐壓試驗﹐均沒有問題。再對電纜切剝尺寸進行檢測﹐檢測數(shù)據(jù)為﹕切剝銅屏蔽層保留

19mm﹐半導電保留22mm﹐而電纜絕緣保留262mm﹐電纜線芯為85mm。由此可知﹐該切剝尺寸與標準尺寸(如圖2所示)有較大的出入。經(jīng)試驗證明﹐由于終端頭預制件無法推到位﹐即應力錐管口與銅屏蔽搭接不到位﹐使屏蔽斷開處電場非常高﹐軸向應力特別集中﹐沒有達到強制等電位的作用﹐結果導致了事故的發(fā)生。

圖1 35kV電力電纜硅橡膠預制接頭結構圖

圖2 35kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜185～240mm標準切剝尺寸圖

(2)直通接頭推不到位造成滑閃故障。35kV電力電纜硅橡膠直通接頭預制件總長為460mm﹐電纜剝切尺寸小﹐電力電纜一端凈絕緣加線芯才210mm。為了保證直通接頭的應有功能及滑閃距離﹐施工人員在制作過程中﹐除應保證有精確的切剝尺寸外﹐還必須用PVC帶做好標記﹐確保接頭推到預定位置(誤差不能超過士1.5mm)﹐避免造成滑閃短路故障﹔否則﹐將留

下隱患。這種隱患有時通過耐壓試驗都很難發(fā)現(xiàn)﹐需要經(jīng)過一段時間的運行﹐受電流沖擊﹑負荷增大及潮濕等環(huán)境因素的影響﹐才會形成滑閃事故。為減少此類故障﹐要嚴格按照廠家接頭工藝規(guī)范標準制作電纜接頭。

(3)電力電纜線芯連接不良造成的故障。35kV電力電纜都是用于大功率供電的大截面電纜﹐對導體連接技術要求較高﹐應保證其電氣性能和機械強度。電力電纜直通接頭﹑終端頭線芯連接質量是保證接頭質量的關鍵。電力電纜線芯連接不良的主要原因是接管質量不合規(guī)定﹐接管選型不符要求﹐壓接工具不良及工藝不規(guī)范。若連接不好﹐接觸電阻過大﹐載流時導

致連接管及電纜發(fā)熱﹐使線芯氧化﹐加速電纜及接頭的老化﹐形成短路。這類故障約占電纜接頭故障的80％。

(4)電力電纜接頭型號選擇(主要是選擇接頭附件和連接管的型號)﹐35kV電力電纜硅橡膠接頭應按電力電纜線芯的大小選擇配套附件﹔而連接管選型主要考慮連接管的內徑與被連接導電線芯的公差配合﹐對于185～400mm2線芯﹐公差一般取0.8～1.4﹐連接管截面與連接的電纜導電線芯比值取1.6～3.0﹐電纜線芯截面愈小比值愈大。

(5)對被壓接的導體表面進行清洗。壓接前清洗連接管內壁﹐并用細紗布打磨涂上導電膏﹐以破壞氧化膜﹐使壓接時接觸更好(這對銅芯電纜壓接質量影響尤為明顯)﹐同時要注意壓縮比(銅芯電纜一般取1.4～1.8﹐鋁芯電纜一般取2.2～2.6)。壓接截面在120mm2以上的導線應壓3道。每壓完1道后﹐應保持壓力狀態(tài)停留5～30s﹐以保證被壓接金屬的變形狀

態(tài)穩(wěn)定﹐每道間距最小要在4～7mm以上﹐避免壓接時相互頂松而影響壓接質量。

(6)壓模形狀對壓接接頭性能影響很大。常用的壓接方式主要有點壓和整體圍壓。點壓(或坑壓)的壓坑深度約為外徑的1/2﹐因此管內間隙小﹐包括扭絞線芯間的間隙都能壓緊。佩由于總壓壓坑過深﹐致使導線變形過大﹐甚至壓斷﹐從而降低連接處的抗張強度﹐因此只適用于鋁芯電纜。整體圍壓壓縮時﹐變形沿圓柱體比較均勻地收縮﹐局部導線變形小﹐同

時整體圍壓的接觸面積大﹐壓鉗噸位高﹐適用予銅芯電纜壓接﹐有利于恢復電纜的導電性能及機械強度。

2 、35kV電力電纜硅橡膠接頭制作工藝要求

電力電纜接頭把電力電纜緊密連接并密封起來﹐使它能安全可靠地投運﹐這對電力電纜接頭的制作工藝提出了很高的要求。

因此應注意以下幾點﹕

(1)35kV電力電纜切剝不當造成的局部放電故障。35kV電力電纜硅橡膠接頭制作應考慮電纜的電氣性能﹑整體性以及接頭的尺寸。除采用高性能的制作材料外﹐在切剝電纜過程中﹐應盡量把對主體的破壞程度降到最低﹐穩(wěn)固好銅屏蔽帶﹐切剝時嚴防傷到下一層。切剝每道時都應用PVC帶做標記﹐刀1=1切入面盡量保持理想的45°﹐以確保整體屏蔽和絕緣強度的恢復及平滑過渡﹐不留任何刀痕及毛刺﹐確保切剝工藝質量。

（2)防止雜質侵入﹐避免樹枝形成。導致電纜接頭出現(xiàn)故障的主要原因是電纜內部絕緣受到破壞﹐出現(xiàn)樹枝老化現(xiàn)象。

為提高電纜接頭的可靠性﹐應在絕緣層內部或電纜層內部與周圍其它接觸面的交界處﹐用細紗布進行打磨清洗﹐并均勻涂上硅脂膏﹐消除氣隙﹔對屏蔽突出處﹐凹陷要壓平﹑挫平﹐降低氣隙電場﹐提高耐電暈性﹔不要來回清洗絕緣層﹐防止清洗時﹐把半導電微粒留在絕緣介質表面﹔盡量恢復內外層屏蔽﹐嚴防含酸性物質及其它化學成分侵入。

(3)直通接頭應固定密封。正確使用防水絕緣膠帶和結構材料對直通接頭進行固定。接頭推到位后﹐清除溢出的硅脂膏﹐把接頭兩端清洗干凈﹐用絕緣膠帶來回半重疊連續(xù)包繞。包繞時充分拉伸絕緣膠帶﹐以調節(jié)其造型﹔并應盡快從包裝帶中取出結構材料﹐及時對接頭進行包繞。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的溫度﹐在限制的時間內完成包繞工作。具體的時間要求見表1。

表1 環(huán)境溫度與時間對照表

在干旱地區(qū)施工時﹐絕緣膠帶子纏繞30min后﹐若絕緣膠帶還未干硬﹐應在繞好的絕緣膠帶上灑水﹐幫助其固化。

(4)電纜可靠接地。電力電纜接地是設備和人身安全的保障。電纜接地是指除電纜線芯以外所有金屬部分及銅屏蔽層可靠接地。強制銅屏蔽層為零電位﹐可避免電纜外皮金屬生成電位差﹐從而防止雷電的襲擊或系統(tǒng)事故﹐確保電力電纜及設備安全。但需要注意的是﹐35kV單芯電力電纜不能兩頭接地﹐否則銅屏蔽層與大地形成一個閉合回路﹐電纜運行時會生成感應電壓﹐形成感應電流﹐導致電力電纜發(fā)熱﹐影響電力電纜載流。